(57)【要約】【目的】試料裏面にレジストが回り込むのを防ぐことができ、かつまた試料裏面を傷付けることがない試料裏面に対するレジストの付着防止方法を提供する。【構成】回転盤上に保持した試料表面にレジストを塗布する際に、試料表面にレジストが回り込むのを防止するために、試料を回転盤上に均一な隙間を設けて保持し、隙間の内部を外部よりも高圧に保ち、隙間内外に作り出された圧力差に基いて、試料裏面に塗布したレジストが周縁部から試料裏面の内方へ回り込むのを防止する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転盤上に保持した試料表面にレジストを塗布する際に、試料裏面にレジストが回り込むのを防止するために、試料を回転盤上にほぼ均一な隙間を設けて保持し、隙間の内部を外部よりも高圧に保ち、隙間内外に作り出された圧力差に基いて、試料表面に塗布したレジストが周縁部から試料裏面の内方へ回り込むのを防止するようにした試料表面に対するレジストの付着防止方法。
【請求項２】
回転盤上に置いた試料を真空吸引によって保持する真空チャック方式において、回転盤に保持駒を複数個設けてこれらの保持駒により試料を回転盤上に浮かして保持し、真空吸引口から隙間外部よりも高圧の気体を隙間内部に供給するようにした請求項１記載の試料裏面に対するレジストの付着防止方法及び同方法に使用する試料のチャック装置。
【請求項３】
回転盤上に保持した試料表面にレジストを塗布する際に、試料裏面にレジストが回り込むのを防止するために、試料を回転盤上に均一な隙間を設けて保持し、隙間の内部を外部よりも高圧に保ち、隙間内外に作り出された圧力差に基いて、試料表面に塗布したレジストが周縁部から試料裏面の中心方向へ回り込むのを防止するようにした試料表面に対するレジストの付着防止方法において、試料の周縁に接触して試料を保持する保持駒を回転盤上に複数個配設し、保持駒に、回転盤面より必要な寸法だけ離れた位置に試料の周縁を係合可能な凹角状の保持部を設け、回転盤には、回転盤上に保持されている試料と回転盤との間の隙間に加圧気流を噴出する噴気ノズルを設けたことを特徴とする試料裏面に対するレジストの付着防止方法に使用する試料のチャック装置。
【請求項４】
保持駒は、試料を下から支える受け駒と、試料の受け駒からの抜け出しを防ぐ止め駒との、２種類から成り、止め駒は試料に対して接触及び離間可能に設けられている請求項３記載の試料裏面に対するレジストの付着防止方法に使用する試料のチャック装置。
【請求項５】
回転盤は、盤面に真空吸引口を有する在来型の真空チャック方式における回転盤であり、その回転盤面に保持駒を配設し、真空吸引口に通じる配管系に加圧気体を供給するための加圧配管を接続して成る請求項３記載の試料裏面に対するレジストの付着防止方法に使用する試料のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転盤上に保持した試料表面にレジストを塗布する際に、試料裏面にレジストが回り込むのを防止するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、センサ用半導体デバイスの１種であるＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）素子やその他の半導体デバイスの製造の際のフォトリソグラフィプロセスにおいて、試料表面にレジストを塗付する場合、試料裏面にレジスト液やレジストミストなどが回り込んでしまうことが問題となっていた。また従来、試料はスピンナヘッドなどと称される回転円盤上に、真空チャック方式で吸引保持されているが、試料第１面にはサブミクロンクラスの表面構造があるので、吸引保持による力学的影響は好ましくなく、時には微細表面を損傷することがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の実情に着目してなされたもので、その課題は、試料裏面にレジストが回り込むのを防ぐことができ、かつまた試料裏面を傷付けることがない試料裏面に対するレジストの付着防止方法を提供することにある。また本発明の他の課題は在来の真空チャック方式の装置によって、前記本発明に係るレジストの付着防止方法を実施できるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため本発明は、回転盤上に保持した試料表面にレジストを塗布する際に、試料裏面にレジストが回り込むのを防止するために、試料を回転盤上にほぼ均一な隙間を設けて保持し、隙間の内部を外部よりも高圧に保ち、隙間内外に作り出された圧力差に基いて、試料表面に塗布したレジストが周縁部から試料裏面の内方へ回り込むのを防止するという手段を講じたものである。
【０００５】
即ち本発明は、試料の裏面を回転盤面に非接触で試料を保持することを可能にするものであり、そのために生じた回転盤面と試料との間の隙間の内部を外部よりも高圧に保ち、隙間の内外に圧力差を作り出すものである。隙間の内部を外部よりも高圧に保つには隙間に高圧の気体を供給することが望ましい。しかし隙間外部の作業環境を減圧し、隙間には大気圧を導入できるようにしても同じ効果を期待することができる。
【０００６】
隙間の内外に形成される圧力差は、圧力の高低差だけではなく、内部から外部へ向かって流れ出る気流によっても、試料裏面の内部に回り込もうとするレジストを阻止する。レジストの回り込みが全く無くなることは好ましいことであるが、周縁部に留っていて内方へ入り込まない程度であれば、何ら問題を生じないので、この程度の回り込みは本発明の目的に合致する。つまり本発明における試料裏面に対するレジスト付着防止の中には、試料裏面に回り込んでも周縁に留っているものも、目的を達するものの中に含まれる。
【０００７】
このような本発明の試料裏面に対するレジストの付着防止方法は、試料の周縁に接触して試料を保持する保持駒を回転盤上に複数個配設し、保持駒に、回転盤面より必要な寸法だけ離れた位置に試料の周縁を係合可能な凹角上の保持部を設け、回転盤には、回転盤上に保持されている試料と回転盤との間の隙間に加圧気流を噴出する噴気ノズルを設けた、試料のチャック装置によって実施することが望ましい。
【０００８】
保持駒は、試料の周囲の縁にて試料に接触し、保持するものであり、そのため保持駒は表面、裏面とも何ものにも接触することなく回転盤に保持することになる。保持駒は、試料の周縁に係合可能な凹角状の保持部を有しておれば良い。例えば中央に溝を持つプーリ状の保持駒なら１２０度間隔で３個あれば保持可能である。この保持方式は本件発明者の先発明に係る特開平７−１３０６４２号の発明における保持駒と同様の構成と考えて良いが、この保持方式では保持駒の位置を動かす機能が試料を着脱するために不可欠である。しかし、保持駒を、試料を下から支える受け駒と、受け駒から試料が外れるのを防ぐ止め駒との２種類に分け、止め駒のみ試料に対して接触及び離間可能に設けることができる。
【０００９】
回転盤には、試料と回転盤面との間の隙間に加圧気流を噴出する噴気ノズルが設けられている。気体としては乾燥空気のほかチッ素系などの不活性ガスが用いられる。噴気ノズルは中心に１個、又はその周囲に複数個、若しくはリング状のものなど様々な形態を取り得る。そのため回転盤として、盤面に真空吸引口を有する在来型の真空チャック方式の回転盤を使用し、その回転盤面に保持駒を配設し、真空吸引口には加圧配管を接続し、加圧気体を供給するようにして本発明のチャック装置を構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図示の実施の形態に基いて本発明をより詳細に説明する。図１ないし図５は本発明の実施形態の例１を示しており、回転盤１１は円形のもので中心部にてボス１２に取り付けられており、ボス１２は回転盤中心に真空吸引口として設計された噴気ノズル１３に通じる通気路を有している。
【００１１】
円形の試料１４の周縁に接触して試料１４を保持する保持駒として、試料１４を下から支える受け駒１５と、その試料１４の外れ止めのための止め駒１６とが、回転盤１１の周縁近くの盤面上にそれぞれ複数個ずつ設けられている。受け駒１５は下部大径部のテーパ状の傾斜と上部小径部の円筒状の直線との間の、境界における凹角状の保持部１７にて試料１４を支える（図３）。上部小径部は試料１４の着脱には何の障害にもならないが、外れ止めのために、ほぼＶ字溝状の保持部１８で、試料１４の周縁部１９に係合する止め駒１６を設けている（図５）。
【００１２】
受け駒１５は、回転盤１１の周縁近くに上部小径部が接触するように、正確に、回転盤面に取り付け手段２１としてのねじによって固定されている。また止め駒１６は、同じく周縁近くに正確取り付け手段２２のねじによって回転可能に取り付けられている。止め駒１６は、円形の一部を除いた部分２３と前記Ｖ字溝状の保持部１８とを有し、外側部２４を指先で押し動かすことによって回転し、試料１４の周縁部１９と係合した状態では摩擦抵抗力によって停止し、試料１４を固定する。例示の場合、各駒共１２０度間隔で３個ずつ計６個設けられている。
【００１３】
よって、回転盤面と、回転盤面から浮かせて保持駒により保持されている、試料１４との間にはほぼ均一な隙間２０が形成される。一方、真空吸引口／噴気ノズル１３に通じる配管系２５には圧力気体からの配管が接続されている。２６は回転動力部としてのモーター、２７はレジストコート用の液ノズルを示す。
【００１４】
よって、回転盤上の保持駒の支え駒１５に試料１４を載せ、止め駒１６を回して保持部１８を試料１４の周縁部１９に係合させることによって、回転盤１１に試料１４を保持した状態となる（図１及び図２参照）。この状態において、回転盤１１を駆動するとともに、液ノズル２７よりレジスト液を試料１４に向けて噴出できるものとなるが、試料中心部に対して上方から供給されたレジスト液は遠心力によって外方へ移動し、試料表面の周縁部１９に到って遠心力により振り切られる。
【００１５】
しかし、レジスト液の一部は周縁部１９より試料裏面に回り込もうとする。そこで、隙間２０に配管系２５を通じて加圧気体を供給し、隙間内部を外部よりも高圧に保つことでレジスト液の回り込みを阻止する（図４参照）。この隙間２０が外部よりも高圧に保たれる状態になるように、噴気ノズル１３からは絶えず加圧気流が隙間２０に供給されており、余分となった気流は図４に矢印で示すように外部へ流出する。この気流の外部への流れはレジストミストの排除に有効である。
【００１６】
図６、図７は本発明の実施形態の例２を示しており、真空吸引チャッキングの流用ではない、最初から試料１４を浮かして保持駒３５により保持するための構成を持っている。保持駒３５は、回転盤３１の中心から半径方向内方及び外方へ移動可能に、３個、等間隔で設けられている。各保持駒３５は、試料１４の周縁部１９に接触して保持するため凹角状の保持部３６を外側に設けたほぼ鼓型の外形を有し、その上部３７は相対的に下部３８よりも小径として、試料をセットし易く、僅かに開いても下部３８に支えられて落下しないようになっている。
【００１７】
各保持駒３５は、回転盤中心軸と平行な支軸３２の上端に取り付けられ、支軸３２は回転盤内に組み込まれている可動機構の摺動子３３に取り付けられている。可動機構は、３個の保持駒３５を半径方向内方及び外方へ同時に同一距離だけ移動させるもので、全ての保持駒３５を半径方向内方へ付勢する付勢力を有することにより、試料１４の周縁部１９を内方へ加圧し自動的に保持がなされるようになっている。この付勢力は、全体として回転盤３１の半径方向に向けられた円弧から成るガイド溝３４を有する基盤部３９と、ガイド溝３４に係合するように支軸３２に取り付けた係合突部４１とを有している。さらに回転盤３１と基盤部３９との間の環状空所４０には、ばね４２が配置され、その一端はレバー４３に取り付けられ、またその他端は、保持駒３５を基盤部３９に位置的にロックするロック手段４４に取り付けられている。
【００１８】
さらに可動機構には、回転盤３１と基盤部３９との間に隔板４５が介装されており、回転盤面に形成されている半径方向の長溝４６と同方向の長溝４７が設けられている。なお、４８は基盤部側に設けた操作口であり、この開口範囲でレバー４３を操作すると、図６の中心寄りにある保持駒３５は、係合突部４１がガイド溝３４に沿って半径方向外方へ移動するので、３個の保持駒３５、３５、３５によるチャッキング径を大小変化させることができる。他の構成は例１のそれと同じで良いので、符号を援用し詳細な説明は省略する。
【００１９】
例２の場合には、上記のレバー４３の操作で保持駒３５の位置調整を行って、試料１４を保持させる。このとき、各保持駒３５の上部３７のみ試料１４が通過できる径まで開けば、保持部３６により試料１４を支えさせることが可能になる。この状態において、回転盤３１を回転させるとともに、液ノズル２７からレジスト液を試料１４の中心に向けて噴出することができ、レジスト液は遠心力によって外方へ移動し、かつ周縁部１９に到ると振り切られる。
【００２０】
レジスト液の一部は、試料１４の周縁部１９に残存し、またレジストミストは試料表面から試料裏面に回り込もうとする。しかし、この試料裏面と回転盤面との間の隙間５０には加圧気流が供給され、外部よりも隙間５０の圧力を高圧に保つとともに隙間５０から外部へ向かう気流があるので、レジスト液もレジストミストも試料裏面に回り込み得るのは極く一部であり、事実上害を生じるには到らない。
【００２１】
図８は、例１に示した本発明のチャック装置を使用して、レジスト液の回り込みを把握及び比較するため、本発明方法を停止して行なった試験結果を示す光学顕微鏡像の模式図である。図８（ａ）によれば、試料裏面には６個の保持駒による保持箇所に回り込みが認められ、図８（ｂ）に示すように、回り込みは、点で示したレジスト液と、レジストミスト及び糸状に伸びる筋などから成る。これに対して、本発明のレジストの付着防止方法を実施した結果、図８（ｂ）に鎖線で示した程度の回り込みとなり、全く影響はない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、試料表面に対するレジスト塗布工程において、試料裏面にレジストが回り込むのを防ぐことができ、かつまた試料は回転盤に非接触で保持されるので、試料の損傷のおそれがなく、さらにまた本発明は、在来の真空チャック方式の装置を改造しても実施することができるので、コストが著しく低く設定される等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る試料裏面に対するレジストの付着防止方法に使用する試料チャック装置の例１を示す平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】同上の受け駒部分を示す断面図。
【図４】同じく本発明の作用を説明する断面図。
【図５】同じく止め駒部分を示す断面図。
【図６】本発明方法に使用する試料チャック装置の例２を示す平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図８】（ａ）本発明による効果の比較説明のための試料裏面図。
（ｂ）同じく要部を拡大した説明図。
【符号の説明】
１１、３１  回転盤
１３  噴気ノズル
１４  試料
１５  受け駒
１６  止め駒
１７、１８、３６  保持部
１９  試料の周縁部
２０、５０  隙間
２５  配管系
３５  保持駒
【図１】
2005019755.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005019755.tif 000008
【図８】
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